Фізики надрукували крихітні фігурки, зокрема 3D-слона, всередині живих клітин за допомогою вдосконаленого методу літографії, який застосовують у біомедицині та для створення надточних аналізаторів рідин. Здатність друкувати в живих клітинах може знайти застосування в доставці ліків до окремих тканин, виявлення патологій на клітинному рівні та біоелектроніки. Дослідження опублікували в журналі Advanced Materials.
Як вдалося друкувати в живих клітинах?
Досі 3D-друк не використовували в живих клітинах, а також не було методу доставки твердих мікроскопічних об’єктів у клітини, які не здатні до фагоцитозу, тобто поглинання твердих частинок з довкілля. Щоб розв’язати ці дві проблеми, науковці застосували метод двофотонної літографії. Він полягає у використанні рідкого полімеру, який твердіє під впливом світлового пучка, але лише після того, як поглине два фотони й отримає достатню енергію.
Завдяки цьому підходу науковці ввели всередину клітин чорнило для друку, після чого подіяли на нього лазером із тривалістю випромінювання в кілька фемтосекунд, тобто квадрильйонних часток секунди. Це дозволило створити всередині клітин слона розміром 10 мікрометрів, об’ємні маркери для розпізнавання клітин, дифракційні гратки для розсіювання світла та навіть крихітні лазери. Усе це надрукували з субмікронною точністю.
Як використовують високоточний друк у живих організмах і не тільки
🦟 Хоботки самиць комарів запропонували використовувати для високоточного 3D-друку електродів і доставки ліків усередину клітин.
🖨 Дослідники надрукували на тілах живих тихоходів крихітні візерунки за допомогою літографії, яку застосовують для виготовлення мікросхем.
🎄 Також фізикам вдалося надрукувати ялинку з льоду, не використовуючи для цього спеціальних пристроїв для охолодження.